АЭС Три-Майл-Айленд

АЭС Три-Майл-Айленд (англ. Three Mile Island Nuclear Generating Station) — атомная электростанция, расположенная на острове Три-Майл-Айленд в реке Саскуэханна, вблизи города Гаррисберг, штат Пенсильвания, США. Станция состоит из двух энергоблоков с реакторами с водой под давлением (PWR) производства компании Babcock & Wilcox. Наибольшую известность АЭС получила в связи с аварией на втором энергоблоке, произошедшей 28 марта 1979 года, которая стала крупнейшей аварией в истории коммерческой атомной энергетики США и оказала значительное влияние на развитие ядерной энергетики в стране и мире.

История строительства и ввода в эксплуатацию

Строительство АЭС «Три-Майл-Айленд» началось в 1968 году. Станция проектировалась и строилась компанией Metropolitan Edison (Met-Ed), дочерним предприятием General Public Utilities Corporation (GPU). Первый энергоблок (TMI-1) с реактором мощностью 819 МВт (электрических) был введён в коммерческую эксплуатацию 2 сентября 1974 года. Второй энергоблок (TMI-2) с реактором мощностью 880 МВт (электрических) начал коммерческую работу 30 декабря 1978 года, всего за три месяца до аварии.

Оба блока использовали реакторы с водой под давлением (PWR), в которых тепло от ядерного деления передаётся воде первого контура, находящейся под высоким давлением, а затем через парогенератор — во второй контур, где образуется пар, вращающий турбину. Проектная мощность станции составляла около 1700 МВт.

Авария на втором энергоблоке (28 марта 1979 года)

Хронология событий

28 марта 1979 года, около 4:00 утра по местному времени, на втором энергоблоке произошла серия отказов оборудования и ошибок персонала, приведшая к частичному расплавлению активной зоны реактора. Авария развивалась следующим образом:

1. Отказ питательного насоса — в системе второго контура остановился один из насосов, подающих воду в парогенератор. Автоматика отключила турбину, что привело к остановке реактора. Однако остаточное тепловыделение продолжалось.
2. Открытие предохранительного клапана — из-за роста давления в первом контуре открылся предохранительный клапан на компенсаторе давления. После сброса давления клапан должен был автоматически закрыться, но застрял в открытом положении. Операторы не получили чёткого сигнала о его неисправности.
3. Потеря теплоносителя — через открытый клапан начала выходить вода из первого контура. Система аварийного охлаждения активной зоны (ECCS) автоматически включилась, подавая воду под высоким давлением. Однако операторы, ошибочно полагая, что уровень воды в реакторе слишком высок (из-за неверных показаний приборов), вручную отключили систему аварийного охлаждения.
4. Обнажение и расплавление активной зоны — без охлаждения температура в активной зоне резко возросла. Вода в реакторе закипела, образовался паровой пузырь, который препятствовал дальнейшему охлаждению. Часть топливных стержней расплавилась, произошло разрушение оболочек твэлов и выброс радиоактивных продуктов в первый контур.

Радиологические последствия

В результате аварии произошёл выброс радиоактивных газов (в основном ксенона и криптона) в атмосферу через систему вентиляции. Суммарная активность выбросов оценивалась в 2,5 миллиона кюри (около 93 ПБк) по благородным газам. Выбросы йода-131 были незначительными — около 15 кюри (0,56 ТБк). По данным Комиссии по ядерному регулированию США (NRC), доза облучения для населения в радиусе 80 км от станции не превысила 1 миллизиверта (мЗв), что сравнимо с годовым фоном естественной радиации. Ни один человек не погиб и не получил острого лучевого поражения в результате аварии.

Эвакуация и реакция властей

После аварии власти рекомендовали эвакуацию беременных женщин и детей дошкольного возраста из зоны радиусом 8 км от станции. Всего эвакуировалось около 140 000 человек, хотя официальные рекомендации носили добровольный характер. Эвакуация вызвала значительную панику и экономический ущерб. Впоследствии эпидемиологические исследования не выявили статистически значимого увеличения заболеваемости раком среди населения, проживавшего вблизи станции.

Причины аварии

Комиссия по расследованию аварии на Три-Майл-Айленд, созданная президентом Джимми Картером (Комиссия Кемени), выделила несколько ключевых причин:

• Конструктивные недостатки — предохранительный клапан, застрявший в открытом положении, не имел надёжного датчика положения, что ввело операторов в заблуждение.
• Человеческий фактор — операторы неверно интерпретировали показания приборов и отключили систему аварийного охлаждения, усугубив ситуацию.
• Недостаточная подготовка персонала — операторы не были обучены действиям в условиях нештатной ситуации, связанной с потерей теплоносителя.
• Организационные проблемы — неэффективная коммуникация между операторами и инженерами, отсутствие чётких процедур.

Последствия аварии

Влияние на атомную энергетику США

Авария на Три-Майл-Айленд стала поворотным моментом для атомной энергетики США. Она привела к:

• Ужесточению регулирования — Комиссия по ядерному регулированию (NRC) ввела новые, более строгие требования к безопасности, включая обязательное наличие систем аварийного охлаждения, улучшенные системы мониторинга и обязательную психологическую подготовку операторов.
• Снижению темпов строительства — после 1979 года ни одна новая АЭС не была заказана в США в течение следующих 30 лет. Многие проекты были отменены.
• Росту общественного недоверия — авария вызвала массовые протесты против атомной энергетики, что привело к снижению инвестиций и закрытию ряда станций.

Международные последствия

Авария на Три-Майл-Айленд стала первым крупным инцидентом на АЭС, получившим широкую огласку. Она стимулировала развитие международных стандартов безопасности, в том числе создание Международной шкалы ядерных событий (INES), где аварии был присвоен 5-й уровень («авария с широкими последствиями»). В СССР и других странах были пересмотрены подходы к проектированию и эксплуатации АЭС.

Дезактивация и текущее состояние

После аварии второй энергоблок (TMI-2) был остановлен. В 1980-х годах проводилась дезактивация: из реактора было извлечено расплавленное топливо (около 20 тонн), которое было вывезено на хранение в Национальную лабораторию Айдахо. К 1993 году здание реактора было законсервировано в состоянии «безопасного хранения» (SAFSTOR), при котором оборудование демонтировано, а здание герметизировано и находится под наблюдением. В 2023 году начался процесс полного демонтажа здания TMI-2, который, по оценкам, продлится до 2037 года.

Первый энергоблок (TMI-1) продолжал работу до 20 сентября 2019 года, когда был окончательно остановлен по экономическим причинам — из-за низких цен на природный газ и возобновляемые источники энергии. В 2023 году компания Constellation Energy объявила о планах возобновить работу TMI-1, переименовав его в «АЭС Крейн-Клин» (Crane Clean Energy Center), с целью продажи электроэнергии компании Microsoft для обеспечения работы центров обработки данных. Планируемый запуск — 2028 год.

В культуре и общественном сознании

Авария на Три-Майл-Айленд стала символом опасностей ядерной энергетики. Она упоминается в многочисленных документальных фильмах, книгах и художественных произведениях, включая фильм «Китайский синдром» (1979), вышедший на экраны за 12 дней до аварии и предвосхитивший её сценарий. В общественном дискурсе термин «Три-Майл-Айленд» часто используется для обозначения катастрофического провала в управлении и безопасности.

Источники

• Отчёт Комиссии Кемени (President's Commission on the Accident at Three Mile Island, 1979).
• Доклад Комиссии по ядерному регулированию США (NRC) «Three Mile Island Accident» (1980).
• Книга «Three Mile Island: A Nuclear Crisis in Historical Perspective» (J. Samuel Walker, 2004).
• Материалы Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) по шкале INES.
• Статья «Three Mile Island nuclear plant to reopen in deal with Microsoft» (Reuters, 2024).